Отопление инфракрасными обогревателями

Инфракрасное отопление: история, свойства и устройство

Несмотря на восприятие этого вида обогрева как новинки, инфракрасные лучи используется уже давно.

1. Начало 19 века ознаменовано уникальным открытием Уильяма Гершеля инфракрасного диапазона у светового луча.
2. В двадцатом веке Генри Форд нашел выгодное применение этому открытию, используя излучение для сушки автомобилей на заводе после покраски.
3. С середины шестидесятых годов предтечи современных вариантов данных приборов, созданные в Швейцарии, демонстрировали все преимущества инфракрасного отопления в финских банях.

И только недавно предприниматели обратили внимание на возможность применения ИК-излучения для обогрева помещений

Свойства инфракрасного излучения, используемые при отоплении

Спектр солнечного излучения

Основываясь на принципе солнечного обогрева, когда Солнце прогревает Землю, а не воздух планеты, учеными были созданы первые инфракрасные обогреватели

Важно, то, что достигнутая возможность исключить промежуточные среды в процессе передачи тепла от источника к потребителю, позволила значительно понизить их мощностные показатели. Это обеспечило уменьшение потребляемой обогревателями энергии

Они не греют воздух. Люди, вещи, мебель – все получает тепло от такого обогревателя.  Эти предметы, остывая длительное время, передают накопленное тепло воздуху, что увеличивает срок комфортного нахождения в помещении.

Таким образом, отпадает надобность в наличии мощного источника тепла, который должен вначале обогреть большой объем воздушного пространства в помещении. Чтобы убедиться в том, что эффективность инфракрасного отопления значительна при минимальном потреблении электроэнергии, достаточно сравнить характеристики этого оборудования и электрических обогревателей. Так при обогреве помещения в 16 м2 инфракрасным источником тепла потребуется мощность в 900 Вт. В тоже время эффективный обогрев такого же объема пространства с помощью электрообогревателей потребует от последнего показателей мощности от 2 – 2,5 кВт!

Устройство ИК-обогревателей

Понимание принципа работы такого оборудования, свойств самого излучения данного типа обеспечит правильное размещение и эффективное его применение. Инфракрасное излучение человек не может видеть. Но вот тепловой эффект ощущается моментально. Волновой диапазон данного излучения достаточно широк – от 0,75 до 100 мкм. Поэтому он разделяется на три основные группы:

1. ближний к видимому спектру;
2. средний;
3. дальний или длинноволновый, находящийся в диапазоне 5,6-100 мкм.

Используется для обогрева в основном длинноволновое инфракрасное отопление дома, отзывы о котором и представляют большой интерес для всех, желающих получить эффективный источник отопления

Стоит обратить внимание на то, что человеческое тело излучает тепло на длинах волн от 6 до 20 мкм, а лучистый обогрев ПЛЭН находится в диапазоне от 9 до 15 мкм

В основе самой конструкции обогревателя находится пластина, сделанная из алюминия. ТЭН, встроенный в обогреватель, обеспечивает прогрев пластины. Она может прогреваться до 250°, однако при этом корпус никогда не становится объектом такого нагрева. Для питания используется обычная двухфазная электросеть.

Недостатки инфракрасного отопления

Существуют и некоторые недостатки инфракрасного отопления, и не рассказать о них было бы несправедливо. Иногда проблема состоит в том, что обогреватель нет возможности удачно установить над потолком, чтобы он вписался в интерьер помещения. В классических интерьерах инфракрасный обогреватель может смотреться как чужеродный компонент. Данная проблема не сильно большая, так как существуют обогреватели, которые можно монтировать прямо в потолок, и они полностью будут скрыты с поля зрения хозяев дома и гостей.

Температура воздуха в помещении которое отапливается инфракрасными обогревателями

Любым отопительным приборам свойственна тепловая инертность, и инфракрасные обогреватели в данном случае не представляют исключение. Как утверждают производители данных приборов, они способны нагревать помещение максимально равномерным образом. В этом вопросе инфракрасные обогреватели действительно превосходят другие нагревательные приборы. Однако воздух, который нагревается от предметов, все равно стремится вверх, а значит, будет собираться под потолком.

Многие производители во весь голос кричат, что такие нагревательные приборы самые экономичные, но когда приводятся цифры, то у разных производителей они не совпадают. Инфракрасный обогреватель будет экономным в том случае, если нужно обогреть отдельное помещение или дом с небольшой площадью. Если же по дому установить 6-8 обогревателей, то счет за электричество придет тоже весьма внушительный.

Такие устройства, за счет автоматики, позволят сэкономить некоторое количество электроэнергии. Инфракрасное отопление минусы также включают такой недостаток – он заключается в том, что обогреватель можно устанавливать в помещении, где высота потолков не меньше чем 2,5 метра.

Устройство инфракрасного отопления

Инфракрасные волны незримы для человеческого глаза, но мы можем сполна ощутить на себе их тепловое воздействие. Диапазон инфракрасных волн довольно большой, поэтому специалисты и ученные сделали разграничение, и разделили их на три поддиапазона:

• Ближний диапазон, который расположен совсем близко к видимому свету;
• Средний диапазон;
• Дальний или, другими словами, длинноволновый диапазон.

Инфракрасные обогреватели излучают, в основном, тепловые лучи, которые относятся к последнему из перечисленных диапазонов. Также как и солнечные лучи, они нагревают предметы, находящиеся рядом, а те, в свою очередь, нагревают воздух.

Диапазон ИК излучения

Если взглянуть на конструкцию обогревателя инфракрасного типа, то он состоит из алюминиевой пластины и ТЭНа. Нагревательный компонент, в данном случае ТЭН, нагревает пластину до температуры в 250 градусов, а та, в свою очередь, излучает в определенном диапазоне волны электромагнитного типа. Корпус инфракрасного обогревателя не будет нагреваться до такой большой температуры, как пластина. Максимальная температура корпуса будет составлять не больше 80 градусов.

Преимущества и недостатки, польза и вред инфракрасного отопления для дома

Разберем плюсы и минусы инфракрасного отопления, как с точки зрения получения комфортного и выгодного теплообеспечения, так и воздействия на организм человека.

Учитывая, что такой обогрев не сжигает кислород, его применение позволяет сохранять требуемую влажность воздуха. При правильном расположении системы с соответствующим подбором моделей оборудования можно добиться как точечного обогрева, так и требуемого температурного режима в зонах проживания или работы. Это подтверждают и те, кто уже установил инфракрасное отопление частного дома, чьи отзывы помогают сделать правильный выбор.

Плюсы ИК-отопления

Для дома наиболее эффективными являются потолочные и настенные типы обогревателей. Их очень легко монтировать. Однако часто применяют и теплый пол с ИК-элементами, которые монтируются под все виды напольных покрытий. Рассматривая плюсы и минусы инфракрасного отопления, отметим для начала его преимущества:

быстрый нагрев помещения;
высокая сопротивляемость скачкам напряжения, что немаловажно для частного сектора, находящегося за пределами крупных городов;
не сушит воздух;
легкость монтажа – не требуется специальных навыков и инструментов;
высокоэкономична.

Минусы ИК-отопления

Минусы инфракрасного отопления:

• сложность совмещения потолочных моделей со стилем интерьера. Менее всего они приспособлены для установки в помещениях, где выбран классический стиль;
• необходимость предварительного проектирования такой системы отопления для грамотного распределения тепла в помещении.

Учитывая эти недостатки инфракрасного отопления, можно рассчитывать на получение максимального экономического и теплового эффекта в любое время года.

Польза или вред – дилемма установки инфракрасного отопления

Устройство системы инфракрасного от отопления

Многие задаются вопросом – опасно ли инфракрасное отопление для человека? Ведь оно является излучением, а это слово уже само по себе вызывает опасения. Так как инфракрасное излучение является составной частью солнечного света, которое при соблюдении элементарных правил нахождения на нем совершенно безвредно, то и отопление данного типа безопасно при соблюдении основных правил использования. В самом инфракрасном отоплении отсутствуют вредные для здоровья химические реакции, нет вращающихся или трущихся элементов, которые могут стать источником вибрации или шума. Все это признаки не только высокой экологичности, но безвредности для человека.

В инфракрасном отоплении используют наиболее безопасные для человеческого здоровья диапазоны волн, при минимальной величине мощности самого излучения. Однако говорить о том, что инфракрасное отопление не может нанести вреда для здоровья человека, нельзя. Опасность представляет несоблюдение основных правил использования оборудования, а также неправильное его размещение. В результате таких нарушений могут проявиться следующие отрицательные последствия:

• перегрев, при наличии обогревателя в разы превышающего характеристики мощности необходимые для данного помещения;
• пересушивание кожи, когда положение человека не меняется длительное время, а обогреватель с установками высокого температурного режима воздействует только на одну сторону человеческого тела;
• часто вред инфракрасного отопления проявляется тогда, когда ошибочно устанавливается потолочный вариант над зоной отдыха в области расположения головы. Воздействие обогревателя может вызывать сильные головные боли;
• излишняя мощность излучения может вызвать поражение клеток человеческого организма.

Вредно ли инфракрасное отопление? Нет, если выбраны грамотные параметры оборудования, соблюдены все технические требования по установке и использованию.

Преимущества и недостатки инфракрасного отопления частного дома

Прежде чем приступить к покупке оборудования и монтажу любой отопительной системы, необходимо рассчитать вложения. Причем это справедливо для любого типа отопления, будь то водяное, газовое или инфракрасное. А сделать верные расчеты и предусмотреть начальные и эксплуатационные расходы можно только ознакомившись с особенностями каждой из систем. Основные нюансы инфракрасного обогрева жилья следующие:

• инфракрасное тепло по своей природе близко к солнечному, оно наиболее комфортно для человека;
• ИК излучатели нагревают не воздух, а твердые поверхности, на которые направлены. Таким образом, нет прямого воздействия на воздух в помещении, он не высушивается. В помещениях с инфракрасным обогревом легко поддерживать постоянный микроклимат;
• в качестве «излучателей» тепла могут выступать любые поверхности в помещении: деревянные, стеклянные, каменные, керамические, а также живые организмы;
• ИК излучатели занимают очень мало места, а пленочные полностью скрыты;
• монтаж инфракрасных излучателей очень прост и доступен каждому;
• пленочные ИК покрытия состоят из модулей, которые могут быть взаимозаменяемыми и легко дополнены новыми;
• первоначальные вложения в ИК оборудование довольно высоки;
• ИК приборы отопления потребляют примерно 50 Вт/кв.м в час;
• для того чтобы в помещении поддерживать комфортную температуру достаточно 50% покрытия пола или стен пленкой;
• система ИК отопления может быть полностью автоматизирована;
• отопление инфракрасными лучами безопасно и не может нанести вреда предметам или декоративным элементам интерьера;
• инфракрасные излучатели можно комбинировать с самыми разными способами отопления, они позволяют легко организовать зону повышенного комфорта в любом помещении.

Более наглядно познакомиться с принципами работы инфракрасного отопления можно на видео

https://youtube.com/watch?v=EjR3ZZO831c

Особенности монтажа

При монтаже отопления для загородного дома необходимо соблюдать некоторые особенности, среди которых следующее:

Схема распределения тепла при ИК-отоплении.

• панели нельзя монтировать около взрывоопасных, легковоспламеняющихся объектов; панели, которые не закреплены, включать нельзя;
• система должна крепиться таким образом, чтобы на инфракрасное оборудование не оказывались никакие механические нагрузки, например, удары;
• если необходимо ставить инфракрасное отопление для помещений с повышенным уровнем влажности, например, для ванной комнаты, сауны, надо выбирать только те модели, которые специально предназначены для этого;
• при монтаже инфракрасного отопления для загородного дома рекомендуется обеспечить систему защиты от поражений электрическим током;
• вся проводка для оборудования прокладывается только по негорючему основанию;
• нельзя при установке крепить панели сквозь нагревающие элементы — только в предназначенные для этого отверстия;
• для крепления не рекомендуется использовать термопластичные, растяжимые материалы, гибкие кабели, шнуры.

Системы инфракрасного отопления в виде нагревательных панелей могут подключаться по двум вариантам:

• на стенах помещений, которые обогреваются;
• на потолке (специальные потолочные панели);
• передвижные ИК-панели.

Схема монтажа инфракрасной пленки.

Чаще всего инфракрасная система для обогрева крепится на стены. Если она будет выходить одной стороной на улицу, то необходимо перед монтажом крепить специальный отражающий элемент в виде пенофола, пенеплена, алюминиевой фольги. Если же стена является смежной между двумя помещениями, то такой отражающий экран не обязателен, так как ИК-панель будет нагревать сразу две комнаты.

Для монтажа обогревательной инфракрасной системы могут понадобиться такие материалы и инструменты:

• штепсельный разъем (панели чаще всего продаются с отрезком провода для подключения, но без штепсельного разъема, следует проверить необходимость его покупки);
• шурупы для крепежа;
• терморегулятор (использовать можно любую разновидность);
• стандартный двужильный провод под сеть 220 В;
• жидкие гвозди;
• кронштейны для подвеса ИК-панели (если высота потолка в комнате составляет больше, чем три метра);
• дрель и шуруповерт.

Схема подключения

Плёночный тип ик-обогревателей является одним из самых популярных. И не последнюю роль в этом сыграло то, что такие модели можно легко установить дома своими руками. Наибольшее распространение получила установка ПЛЭН на потолок или под напольное покрытие. Однако, при желании можно разместить панели и на стенах, но при этом эффективность обогревателя снизится, из-за ограничения зоны действия прибора. Его чаще всего используют в качестве дополнительного источника тепла, но не основного.

Основные технологические этапы выглядят следующим образом:

Создание защиты из любого теплоизоляционного материала. Это необходимо для того, чтобы направить ик-излучение в нужную сторону.
Монтаж плёнки к основанию. Им может быть как теплоизоляция, так и специальная обрешётка

Важно чтобы лицевая сторона ПЛЭН «смотрела» внутрь комнаты. Крепление производится при помощи саморезов или строительного степлера.
Работы по подключению ПЛЭН к источнику электроэнергии

Этот этап потребует некоторого опыта в проведении подобных работ.
Установка декоративного слоя.

Перед монтажом, следует соблюсти несколько важных моментов, от которых будет зависеть конечное качество работы:

проверить целостность нагревательного элемента перед монтажом при помощи специального тестера;
оптимизировать схему электропроводки, направив контактные выводы в сторону щитка;
обратить внимание на монтажные зоны на листах, и ни в коем случае не нарушать эти границы, иначе это приведёт к поломке ПЛЭН.

Монтаж плёнки на потолок может вестись как напрямую на утеплитель (скрадывает около 15 см от высоты потолка), так и на обрешётку (занимает больше высоты). Ход работ выглядит следующим образом:

Потолок измеряют и разбивают на равные участки. Термоизоляцию нарезают на листы нужного размера и монтируют к потолку при помощи степлера. Швы проклеивают скотчем. Лишний материал теплоизоляции срезают при помощи канцелярского ножа.

Установка ПЛЭН. Для этого потребуется паяльник, сам обогреватель, провода, терморегулятор, шуруповёрт и пластиковый короб. Плёнку крепят с шагом в 25—30 см при помощи степлера. Провода при этом выводят на одну сторону. Далее, провода аккуратно помещаются в пластиковый короб, который располагается в удобном месте. Фиксируется короб при помощи шуруповёрта.

Спайка проводов. Для этого необходимо оголить провода. Это нужно сделать максимально аккуратно, не повреждая жилы. Жилы делят на 2 части по 2,5 см. После 2 провода соединяем (скручиваем) между собой, чтобы обеспечить хороший контакт между ними. Лишние провода обрезать и снять изоляцию при помощи паяльника и куска пластика. Аналогичным образом соединяем все оставшиеся провода между собой.

Подключение. Для того чтобы ПЛЭН заработал, два главных провода нужно подвести к щитку и выполнить подключение. Схемы подключения ик-нагревателей предполагают использование контактора

Важно учесть, что при общей мощности 5 кВт и ниже делается однофазный ввод, а при значениях выше 5 кВт – трёхфазный. После этого устанавливается терморегулятор, обычно на высоту в 1,4 -1,5 метра.

Для монтажа ПЛЭН по типу «тёплых полов» необходимо выполнить следующие действия:

Подготовить поверхность к работе. Пол должен быть ровным, чистым и обеспыленным.

Настил теплоизоляции. Материал фиксируется степлером, стыки проклеиваются алюминиевым скотчем

Важно вырезать материал нужного размера, так как чем меньше стыков будет иметь покрытие, тем лучше.

ПЛЭН монтируют с отступами от мест, где ставят мебель и другие предметы интерьера. Провода выводятся в сторону плинтусов и протягиваются к силовому кабелю.

Монтаж терморегулятора

Можно использовать выносные модели или поместить оборудование непосредственно на поверхности пола.

Подключение выполняется таким же способом, как при подключении потолочных ик-обогревателей.

Основные технические характеристики отопления ПЛЭН

При выборе излучающих пленок обращают внимание на следующие параметры:

• Источник питания. Как правило, эти изделия предназначены для подключения к стандартной однофазной сети 220 V. Некоторые производители указывают допустимый диапазон отклонения напряжения (в %), при котором гарантируется сохранение номинальных технических характеристик.
• Величина максимального тока потребления поможет правильно подобрать устройства защитного отключения для отдельных электрических цепей.
• Плотность потока излучения указывают в Вт на 1 м кв. Эта величина определяет эффективность устройства, позволяет правильно оценить возможности системы отопления для обогрева конкретного помещения.
• Мощность одного элемента пригодится для расчета общего потребления.
• Температура на поверхностях современных моделей не превышает +45°C.
• Габариты нужны для расчета необходимого количества обогревателей ПЛЭН.
• Минимальной толщиной типового ПЛЭН (примерно 0,3 мм) можно пренебречь при разработке проекта.

Некоторые производители предлагают в комплекте или отдельно для создания системы отопления терморегуляторы, блоки GSM. Параметры этих изделий проверяют с учетом индивидуальных потребностей. При необходимости – приобретают аналоги других брендов с лучшими показателями.

Инфракрасные обогреватели: плюсы и минусы, цена

Выбирая ИК обогревательные приборы для дома, стоит учитывать преимущества и недостатки этого вида отопления.

Плюсы и минусы

Плюсы отопительной системы на инфракрасном излучении:

ИК отопители пожаробезопасны, их можно использовать для обогрева домов из дерева

• отсутствие необходимости в проведении обслуживания приборов и приобретения расходных материалов;
• экологическая безопасность, устройство не выделяет токсичных веществ, не иссушают воздух и не выжигают кислород;
• отсутствие необходимости проведения вытяжной вентиляции;
• экономия ресурсов по сравнению с традиционными типами обогревателей;
• потребление электроэнергии от сети обычного напряжения;

Устройства оснащены регулировкой и таймером отключения прибора и дистанционным управлением

Минусы ИК отопительных устройств:

• постоянный нагрев приводит к растрескиванию краски на картинах, для их сохранности потребуется использование увлажнителей воздуха;
• при отключении устройства помещение быстро остывает;
• при превышении порога интенсивности излучения могут вызвать ожоги.

ИК отопительные приборы нужно устанавливать так, чтобы они не воздействовали напрямую на людей и животных

Цены и изготовители

Прежде чем рассмотреть перечень самых популярных моделей, стоит отдельно остановиться на одной разновидности ИК отопительных приборов – газовой. Эта сравнительно новая технология позволяет в несколько раз повысить КПД обычного обогрева помещения с помощью сжиженного газа. Эти приборы быстро нагревают помещение, не зависят от подачи электричества. Компактные модели могут работать даже на небольших газовых баллончиках. Таковы плюсы и минусы инфракрасных газовых обогревателей. Цена на подобные приборы весьма демократична и начинается от 520 рублей за небольшой прибор, способный отопить, к примеру, садовую беседку площадью в 40 квадратных метров.

Принцип работы инфракрасного обогревателя на газу

Таблица 1.  Самые популярные модели инфракрасных обогревателей по опросам пользователей

Изображение	Модель	Мощность	Тип установки	Площадь обогрева	Диапазон цен, руб
	Ballu BIGH-55	4200 Вт	напольный	до 60 м2	от 5 390 до 7 990

Изображение	Модель	Мощность	Тип установки	Площадь обогрева	Диапазон цен, руб
	Ballu BIGH-3	3000 Вт	напольный	до 30 м2	от 1 700 до 3 030

Изображение	Модель	Мощность	Тип установки	Площадь обогрева	Диапазон цен, руб
	Sinbo SFH-3309	1000 Вт	напольный настенный	до 10 м2	от 920 до 2 290

Изображение	Модель	Мощность	Тип установки	Площадь обогрева	Диапазон цен, руб
	Zenet HQ-1200B	1200 Вт	напольный	до 10 м2	от 3 580 до 5 184

Изображение	Модель	Мощность	Тип установки	Площадь обогрева	Диапазон цен, руб
	Ballu BIH-LW-1.5	1500 Вт	потолочный	до 15 м2	от 1 450 до 2 280

Изображение	Модель	Мощность	Тип установки	Площадь обогрева	Диапазон цен, руб
	Neoclima SHAFT-2.0	2000 Вт	напольный настенный	до 20 м2	от 2 750 до 3 800

Изображение	Модель	Мощность	Тип установки	Площадь обогрева	Диапазон цен, руб
	Electrolux EIH/AG2-1000 E	1000 Вт	напольный настенный	до 10 м2	от 4 240 до 6 200

Изображение	Модель	Мощность	Тип установки	Площадь обогрева	Диапазон цен, руб
	Zenet NSKT-90A	900 Вт	напольный	до 9 м2	от 3 699 до 3 701

Устройство системы отопления

Как и в любом другом электрическом обогревателе, в инфракрасном основной деталью является нагревательный элемент: галогеновый, карбоновый, керамический или трубчатый. Корпус может быть металлическим, керамическим или комбинированным – металл и пластик.

В зависимости от разновидности, ИК обогреватели выпускают с отражателями или нагревательными панелями. В первом варианте нагревательный элемент закрыт только защитной решеткой, а отражатель (рефлектор) не только усиливает инфракрасное излучение, но и локализует зону нагрева, во втором – нагревательный элемент закрыт глухой панелью. В зависимости от бренда и ценовой категории, у обогревателей механическое или электронное управление (с таймером), электроникой можно управлять с пульта. Но даже бюджетные модели снабжены защитой от перегрева, влаги и опрокидывания (напольные).

Чтобы минимизировать затраты на энергоносители, к обогревателям подключают термостаты, регулирующие режим работы.

Мощность приборов начинается от 300 Вт и варьируется в большом диапазоне (есть агрегаты и по 2 кВт, и больше), но, как и с конвекторами, наши умельцы советуют покрывать площадь несколькими приборами меньшей мощности. Маркетологи заявляют о потрясающей экономности и минимального потребления электричества, но физические законы никто не отменял. Чтобы выработать энное количество тепла, прибор должен затратить энное количество энергии, и в данном случае ничего неожиданного – 1 кВт на 10 м² площади, если с утеплением в доме все сложно, то стоит накинуть немного сверху.

Другое дело, что в качественно утепленном помещении, где тепло не уходит сквозь стены, пол и потолок, окна и двери герметичные, а вентиляция не за счет сквозняков, обогреватели быстрее выйдут на заданный режим, и для его поддержания потребуется меньше электричества. А так как принцип работы таков, что поверхности нагреваются не воздухом, а излучением, в результате затраты на электричество могут оказаться несколько ниже, чем при отоплении конвекторами или другими электрообогревателями. Но опять же, все сугубо индивидуально.